大中城市轻轨适用性探讨

朱卫国

(中国地铁工程咨询有限责任公司　北京　100037)



大中城市轻轨适用性探讨

朱卫国

(中国地铁工程咨询有限责任公司北京100037)

通过轻轨与地铁、有轨电车、市域快轨的分析比较，进一步界定与“国办81号文”中轻轨概念相匹配的轻轨范畴。结合新的城市规模划分标准以及我国目前城市轨道交通批复建设情况，提出在优先发展公共交通的背景下，运量适中、造价较低的轻轨将是大、中城市轨道交通的选择，并分析目前轻轨推广存在的障碍以及轻轨技术的发展方向。

地铁；轻轨；大中城市；选择

可以看出，无论是建成运营还是已批在建的轨道交通项目，地铁都占绝大多数，敷设方式几乎全部采用地下敷设。在城轨交通立项审批过程中也出现大都要求采用地下线的趋势。另外，还有一种 “声音”认为地下线比例太高，应加大地上线比例。从表面上看，是敷设方式的争论，其实质却是地铁与轻轨的选择问题。

国办发[2003]81号文中为拟建城市轨道交通的城市设置的基本门槛，在国内生产总值(GDP)、地方财政收入、城区人口、预测客流等方面分别明确了建设地铁和轻轨的起步条件[1]，但地铁和轻轨如何界定却没有明确。随着城市轨道交通概念的引入，地铁和轻轨怎么区分变得越来越模糊，加上各种轨道交通制式“百花齐放”后，地铁和轻轨的概念似乎逐渐被城市轨道交通所取代。一些城市由于资金及审批程序等原因，已将目光转向了有轨电车等其他轨道交 通 方 式，但是否是城轨发展的正确方向也值得探讨。面对复杂的城市轨道交通建设局面，要正确理解81号文的要求，需要从界定轻轨的概念以及区别其他类型的轨道交通入手进行分析研究。

1　轻轨概念的界定

轻轨一词来自国外，也称LRT(light rail transit)，实际是从有轨电车衍生出来的以高架敷设为主的全封闭轨道交通系统，国外有些地区将其与有轨电车一起统称为轻轨。在我国，轻轨并没有一个权威的定义，更多的是与地铁相对应的概念，属于城市轨道交通范畴。《城市公共交通分类标准》(CJJ/T 114—2007)中将城市轨道交通分为地铁、轻轨、单轨、有轨电车、磁浮系统、自动导向轨道系统、市域快轨等类型[2]。笔者认为，这种分类倾向于不同交通制式，有一定道理，但与国办81号文中对地铁轻轨的界定不能很好地匹配。轻轨的特征与地铁、有轨电车、市域快轨有较明显的区别，对轻轨的理解必须与地铁、有轨电车以及市域快轨相比较来进行。

1.1轻轨与地铁的比较

地铁和轻轨是城市轨道交通最常用的说法，国办81号文也针对地铁和轻轨分别明确了管理要求。它们都是具有独立路权的封闭系统，采用车辆编组运行和信号控制。

1.1.1地铁相对于轻轨的主要特点

1) 地铁源自铁路，为解决大城市日益增长的客运交通，将铁路系统进行适当改造，引入城市，采用地下敷设，也称地下铁道。

2) 地铁是大运量系统，运能通常为2.5万～7万人次/h，可以作为交通需求很大的超、特大城市客运交通主动脉。因为大运量，所以从技术经济角度就值得采用地下敷设,也因为地下敷设，所以采用长编组，宽车体，对城市的负面影响才会小。

3) 由于采用地下敷设，所以选择较长较宽的A型车或B型车，轴重也相对较大(13～15 t)， 虽然也需要尽可能减小振动噪声等对环境的影响，但相对地上方式来说，要求相对宽松。

1.1.2轻轨相对于地铁的主要特点

1) 轻轨源自有轨电车，是以混行为主的有轨电车进行技术改造升级形成的，以高架为主的独立路权的全封闭系统，其运量、车辆等相对较轻，通常称为轻轨。

2) 轻轨是中运量系统，运能通常为1万～3万人次/h，可以作为大中城市的骨干线和特大城市的线网辅助线。因为是中运量系统，所以从技术经济角度就不值得采用地下敷设，而应该采用高架或地面敷设。因为选用地上敷设，所以编组长度、车辆宽度都要适当，否则会对城市造成较大负面影响。如果需要承担较大的运量，就应该选择地铁。

3) 由于选用高架或地面敷设，占用一定的地上空间资源，需要特别注重环境影响。因此列车编组不宜过长，车体不宜过宽，车站不宜过大。要从减振降噪方面下大功夫，所以轻轨采用较小的C、D型车，轴重基本小于11 t，并且在车辆制造各方面都融入环境保护的元素。

可以看出，到底选择地铁还是轻轨主要由运量需求决定，大运量应选地铁，中运量应选轻轨。在城区外围环境要求低的区域，地铁可以选用部分地上敷设，在中心区有特殊需要的地段，轻轨也可以选用部分地下敷设。

1.2轻轨与有轨电车的比较

虽然轻轨源于有轨电车的升级改造，但轻轨与有轨电车在系统特征上有重大区别。

1.2.1有轨电车相对于轻轨的主要特点

有轨电车是技术发展的产物，当年是战胜马车交通成为城市交通的主流，属于地面公交的范畴[3]，其基本特征是地面敷设，路口平交。

早期的有轨电车是与其他交通混行的。按照《城市公共交通分类标准》(CJJ/T 114—2007)所述，有轨电车有混行、半封闭、全封闭3种路权。越来越多的实践证明，混合路权不适合我国人多车多的实际情况，如果采用高架等全封闭方式，其实就成为轻轨系统了。因此，有轨电车尤其是现代有轨电车应采用半封闭系统，这与高等级快速公交系统功能相近。

由于选择地面敷设，有轨电车采用适应街道地面敷设的专用车辆，具有模块化、轻量化车身、轻轴重、弹性车轮、独立轮对、隔音裙板、低地板等环保设计特点。

有轨电车占用道路资源，路口平交，为半封闭系统。为避免对城市尤其是其他交通的影响，有轨电车车宽一般为2.4～2.6 m，车长也不宜过长，因此属于中低运量系统，运能为0.5万～1.5万人次/h，实际上能达到1.0万人次/h已经不易。由于路口平交，其旅行速度也较低。

1.2.2轻轨相对于有轨电车的主要特点

轻轨与有轨电车最主要的区别在于轻轨是全封闭独立路权的系统。全封闭系统可以采用信号控制系统，提高旅行速度。

独立路权使轻轨系统可以比有轨电车编组更长，车辆及车站稍宽，当然，这种加大是有限度的。因此，运能可达1万～3万人/h。由于可采用高站台，也就不需要像有轨电车那样去追求低地板。

当然，在系统建设、车辆制造等方面同样要注重环境保护，以减少振动噪声等对城市环境的影响。

1.3轻轨与市域快轨的比较

轻轨与市域快轨最主要的是服务范围、服务功能有区别。

1.3.1市域快轨相对于轻轨的主要特点

市域快轨，也叫市域铁路、市域轨道、市郊铁路、郊区线等，是连接中心城区与外围组团的线路，目的是实现外围与中心的快速通达[4]。区别于城际轨道而属于城市轨道交通的范畴。

市域快轨旅行速度较高，其最高速度目标值通常为120～160 km/h。乘客出行距离较长，更关注旅行速度。系统周转量大，通常不采用高峰小时断面客流的概念，而以客流量大于20万人/d为宜。

市域快轨在我国刚刚起步，还没有形成成套的稳定技术，通常采用以A/B型车为原型的车辆，如果说轻轨源于有轨电车，那市域快轨应源于铁路或地铁。市域快轨在城市外围区域应采用地面敷设，中心城区结合城市具体情况采用地面或地下敷设。

1.3.2轻轨相对于市域快轨的主要特点

轻轨主要服务于城区，其速度目标、运量水平都与市域快轨有较大区别。把轻轨与市域快轨相混淆更多的是概念上的错误。

综上，通过比较轻轨与地铁、有轨电车、市域快轨，分析了各类系统的特征。《城市公共交通分类标准》(CJJ/T 114—2007)中将城市轨道交通分为地铁、轻轨、单轨、有轨电车、磁浮系统、自动导向轨道系统、市域快轨。按功能以及系统主要特征，应将城市轨道交通归纳成地铁、轻轨、有轨电车、市域快轨4类。具有明显轻轨特征的以高架敷设为主的单轨系统、中低速磁浮系统、自动导向系统应纳入轻轨范畴。

2　大中城市轨道交通的选择

我国城市轨道交通建设从2003年起就必须报国家批准，国家对拟建城轨的城市有明确的门槛要求。下面从城市规模划分及国家对建设轨道交通的要求，以及目前批建情况来分析大中城市对轻轨的选择。

2.1城市规模与“81号文”

2.1.1城市规模划分

2014年国务院下发了《关于调整城市规模划分标准的通知》[5]，将全国城市划分成超大城市、特大城市、大城市、中等城市、小城市等5类7等。城区常住人口50万以下的城市为小城市，其中20万以上50万以下的城市为Ⅰ型小城市，20万以下的城市为Ⅱ型小城市；城区常住人口50万以上100万以下的城市为中等城市；城区常住人口100万以上500万以下的城市为大城市，其中300万以上500万以下的城市为Ⅰ型大城市，100万以上300万以下的城市为Ⅱ型大城市；城区常住人口500万以上1 000万以下的城市为特大城市；城区常住人口1 000万以上的城市为超大城市。

表1 我国城市人口规模及数量

表1 我国城市人口规模及数量城市等级城区人口规模/万人数量/个超大城市1000以上6特大城市500～100010Ⅰ型大城市300～50021Ⅱ型大城市100～300103中等城市50～100138小城市50以下380 注:表中数据来自2010年第六次人口普查。

注:表中数据来自2010年第六次人口普查。

由于城市人口统计时间和口径的差异,各类城市数量也有一定不同,按照2010年第六次全国人口普查数据统计,城区人口在300万以上的城市有37个,城区人口在100万～300万以上的城市有103座。这几年我国仍处于人口集聚阶段，100万人口的城市数量还在增加(见表1)。

2.1.281号文的门槛

国办发[2003]81号文关于加强城市轨道交通建设的通知，在国内生产总值(GDP)、地方财政收入、城区人口、预测客流等方面分别明确了建设地铁和轻轨的起步条件。对城区人口规模的要求是：建设地铁的城市城区人口不小于300万，建设轻轨的城市城区人口不小于150万。

因此，新标准中的大(Ⅱ)城市，以及部分有潜力的中等城市，在城市规模上都与81号文的要求相匹配，未来极可能主要选择轻轨交通。

2.2规划批复及建设情况

进入21世纪以来，我国以地铁为主的城市轨道交通建设如火如荼地开展起来。表2为截至2015年我国批复建设城市轨道交通的城市及线路里程情况。

表2　2015年初各城市轨道交通获国家批复情况统计

注：表中数据来自国家发展改革委统计数据。

目前，国家共批复了39个内地城市建设城市轨道交通，累计6 839.7 km。这个数字中主要是地铁以及一小部分轻轨，不包括有轨电车及市域快轨的长度。

批复的39个内地城市中包括4个直辖市， 28个省会城市或副省级城市。其他7个城市也是经济较发达、规模较大的城市，江苏省(含南京市)共有6个城市得到批复。省会城市中还有西宁、银川、海口、拉萨4个城市未获批复。

这些得到国家批复的城市轨道交通网络基本是以地铁为主的，批复里程也只占各城市轨道规划线网中的一小部分。

至2014年底，共有22个城市95条线路开通运营，总里程为2 933.3 km，其中地铁2 491 km，占84.9%。地铁建设在这些城市中大有可为。

2.3大中城市的必然选择

按照国办发[2003]81号文的要求，300万人口是建设地铁和轻轨的分界点，也是Ⅰ型大城市与Ⅱ型大城市的分界点。

从城市发展特点来看，聚集人口越多，交通需求越大，对于300万人以上的城市采用地铁是个很好的选择，也是机动化高度发达的大城市交通发展的必然趋势。目前，国家已经批复了39个城市建设以地铁为主的轨道交通，几乎都是300万人口以上的城市。这些Ⅰ型大城市、特大城市、超大城市不但完成了城市轨道交通线网规划，也得到了国家对建设规划的批复，进入了稳步推进建设的阶段。随着大城市的发展，人口集聚，带动了大城市尤其是特大城市、超大城市的周边地区、外围组团的迅速发展，需要有强大的轨道交通系统支持和带动，在加强地铁建设的同时，也给市域快轨带来了机遇。

100万～300万人口的城市是新标准中的Ⅱ型大城市，城市规模相对适中，虽然也有较强的交通需求，但不如300万人口以上的城市交通需求强烈和紧迫。其轨道交通建设还处于起步阶段，这样规模的城市选择大运量地铁的必要性不强，总体经济财力相对偏弱，可行性也较差，合理的选择是运能适中，建设、运营成本相对较低的轻轨系统。

新标准中50万～100万人口的中等城市，是新型城镇化的重要发展方向，对于城市规模发展较快的城市，随着经济实力的逐步增强，选择规划建设轻轨系统是非常必要的。在发达国家对于这样规模的城市基本都有较完善的轨道交通系统。

这些年，一些城市由于各种各样的原因，建设目光一度集中在发展现代有轨电车上。而在我国人多车多的城市交通环境下，有轨电车由于地面敷设、路口平交的特征，在运能和旅行速度上的短板使之很难成为大中城市的骨干公交系统。

综上所述，笔者认为，轻轨才是大(Ⅱ)、中等城市轨道交通的选择。

3　轻轨推广的障碍及技术发展方向

现阶段，我国城市轨道交通中地铁系统技术已相对成熟，有轨电车也有一定的发展，真正意义上的市域快轨还没有建成的实例，轻轨也没有在各城市中广泛应用，因此，轻轨作为大(Ⅱ)、中等城市轨道交通的选择，目前还存在一定障碍。

3.1轻轨推广的主要障碍

高架敷设是轻轨呈现出的特点。单轨、中低速磁浮、自动导向系统等应属于轻轨类别。我国建成的轻轨系统还较少，具有代表性的是长春市轨道交通3、4号线采用的真正意义的钢轮钢轨制式轻轨系统，如图1所示，重庆2、3号线采用的跨座式单轨系统，如图2所示。现阶段轻轨发展的障碍主要表现在以下几个方面。

图1　长春轻轨

图2　重庆单轨

3.1.1观念上的障碍

现阶段我国各城市建设的城市轨道交通基本都是地铁，轻轨系统还很少，无形中造成人们对地铁和轻轨理解上的差异，以为地铁才是真正的城市轨道交通，从而不顾交通需求、城市规模和经济水平，盲目追求地铁而排斥轻轨，造成轻轨推广观念上的障碍。

3.1.2振动、噪声的影响

轻轨主要采用地上敷设，以高架或地面为主，虽然轻轨系统在减振降噪方面已经做得很出色，但由于一些城市在地铁建设过程中，在城市边缘区将部分地铁线路采用高架敷设，振动、噪声较大，在一定程度上造成了人们对高架轨道交通的误解，这也给轻轨的推广带来一定障碍。

3.1.3景观影响

由于轻轨多以高架为主，通常沿着街道布设，因此，较大体量的桥梁形式和车站结构都会造成一定的景观影响，这一点在建筑密集的大城市表现得更为明显[6]。尤其是以架空接触网供电方式为主的系统，遍布的接触网杆及接触网，处理不好会对城市的景观有一定影响。但大中城市建筑密度相对较低，道路空间相对开朗，景观设计处理得好，不但不会影响城市景观，还将是城市建设的一道风景线。

3.1.4尚缺乏完美的系统制式

轻轨制式较多，但还没有一种能让人们普遍接受的较完美的系统。从减振降噪、环境景观、技术经济各个角度来看，目前相对成熟的轻轨系统应是以长春轻轨为代表的轮轨制式和以重庆单轨为代表的单轨制式。

轮轨制式轻轨技术比较完善，采用弹性车轮等很多减振降噪措施，在环境保护方面已经非常出色，但其桥梁体量相对较宽，对城市环境景观有一定影响。

单轨系统虽然梁体相对轻盈，但其柱梁比例处理不好对景观也有很大影响。同时，单轨还存在轮胎磨损，粉尘污染，应急救援等比较难以处理的问题，在能耗、车辆技术、造价水平等方面还有很多需要改进的地方。

相对而言，轮轨式轻轨在将来大中城市轨道交通中可能扮演更多的角色，在此基础上不断完善系统技术水平将给轻轨在大中城市的发展带来巨大的推动力。

3.2轻轨发展的主要技术方向

目前，地铁技术已形成了较完整的A型车、B型车成套技术，其发展更多是在降低建设运营成本上下功夫。而轻轨技术不管是轮轨、单轨或其他轻轨制式，都是以高架敷设为主的，笔者认为，其技术发展主要应注重以下几个方面。

3.2.1注重对环境的影响

进一步减少振动、噪声、粉尘等影响，虽然目前轻轨车辆采用了很多减少振动、降低噪声的措施，如弹性车轮、无缝轨道等，但减少对环境的影响仍然是轻轨技术发展的一个重点。

3.2.2注重对景观的影响

城市对高架道路以及部分地铁高架线褒贬不一，轻轨系统应在桥梁形式、车辆制造、供电方式、隔声减振等多方面考虑与城市环境的协调。应注重与周边环境进行整体景观设计，让轻轨系统与城市环境完美融合。

3.2.3注重建设及运营安全

轻轨系统本身有很多优点，但对建设运营的安全应尤为重视，解决好防火防灾和安全救援，既可保证安全又不影响轻轨应具有的特点。

3.2.4注重降低造价

对于城市公共交通系统，必须有良好的性价比，才可能有较长的生命力。轻轨系统运量比地铁系统低，还需要在减振降噪、环境景观方面做工作，降低造价显得尤其重要。

一个环保、低成本、中运量水平的公共交通系统将是大中城市骨干交通理想的选择。尽早形成一套完善的轻轨技术，在人们还在大力建设地铁的时候，有识之士应关注轻轨技术，这将是未来大中城市轨道建设的主要选择。

4　结语

2003年以来城市轨道交通建设多以地铁为主，这是城市规模和城市发展的需要，地下敷设的比例高也在情理之中。城市轨道交通的敷设方式，地铁以地下为主，轻轨以高架为主，有轨电车以地面为主等。面对众多大中城市日益增长的交通需求，结合其城市规模，经济实力以及城市发展进程来看，运量适中、造价及运营成本较低的轻轨系统必将成为大中城市轨道交通的选择。

[1] 国务院办公厅.关于加强城市轨道交通建设管理的通知 国办发：[2003]81号 [A].北京，2003.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.城市公共交通分类标准：CJJ/T 114—2007[A].北京， 2007.

[3] 秦国栋，苗彦英，张素燕.有轨电车的发展历程与思考[J].城市交通， 2013(4)：6-12.

[4] 李忍相，冯爱军，万学红.北京市域快线主要技术指标研究[J].都市快轨交通，2014，27(3)：27-30.

[5] 国务院办公厅.国务院关于调整城市规模划分标准的通知：国发[2014]51号[A].北京，2014.

[6] 谢咏梅，杜蕴慧.城市轨道交通环境影响评价存在的问题及对策[J].都市快轨交通，2014，27(4)：5-8.

(编辑：郝京红)

Discussion on the Applicability of Light Rail in Large and Medium-sized Cities

Zhu Weiguo

(China Metro Engineering Consulting Corporation, Beijing 100037)

By comparing the light rail with subway, tram and regional express rail, the author further defined its category matching the article 81 issued by the State Council. By referring to the new division standards for urban scales and approval and construction of urban rail projects in China, it is proposed that the light rail with moderate volumes and low costs will be the inevitable choice for large and medium-sized cities, given the increasing traffic congestions in such cities and the urgent needs for the development of public transport. The obstacles facing the wide application of the light rail and its future development trends are also analyzed.

light rail transit; large and medium-sized cities; choice

10.3969/j.issn.1672-6073.2016.01.022

2015-06-25

2015-11-18

朱卫国，男，副总工程师，高级工程师，从事轨道交通规划设计与技术咨询，zhu_cmecc@163.com

U482.1

A

1672-6073(2016)01-0092-05进入21世纪以来，随着经济发展和城市化进程的加快，我国城市轨道交通步入高速发展阶段。随着2015年国家批复济南市和呼和浩特市轨道交通建设规划，累计批复城市达39个，合计总里程6 839.7km。